| Περίληψη: | Πρώτος στόχος της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας ήταν η διερεύνηση μεθόδων χημικής τροποποίησης της χιτοζάνης. Έτσι, διερευνήθηκαν διάφορες χημικές πορείες τροποποίησης της χιτοζάνης (όπως με προσθήκη αλδεΰδης ή αλκυλαλογονιδίων). Τα προϊόντα χαρακτηρίστηκαν με τεχνικές, όπως η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού υδρογόνου (1H NMR), η φασματοσκοπία υπερύθρου εξασθενημένης ολικής ανάκλασης μέσω μετασχηματισμού Fourier (ATR-FTIR) και η θερμοσταθμική ανάλυση (TGA), ενώ πραγματοποιήθηκαν και μελέτες διαλυτότητας σε διάφορους διαλύτες.
Εντούτοις, ο σημαντικότερος στόχος ήταν η παρασκευή διασυνδεδεμένων μεμβρανών της χιτοζάνης και η αξιοποίησή τους ως πιθανά προσροφητικά υλικά. Για το σκοπό αυτό, παρασκευάστηκαν συμπολυμερή του μεθακρυλικού γλυκιδυλεστέρα (GMA) και του Ν,Ν-διμεθυλακρυλαμιδίου (DMAM) σε διάφορες γραμμομοριακές αναλογίες, με την τεχνική του συμπολυμερισμού μέσω ελευθέρων ριζών. Τα συμπολυμερή ταυτοποιήθηκαν με 1H NMR και ATR-FTIR, ενώ το μοριακό βάρος τους προσδιορίστηκε μέσω της χρωματογραφίας διέλευσης μέσω πηκτής (GPC). Ακολούθως, παρασκευάστηκαν διασυνδεδεμένες μεμβράνες με χιτοζάνη αναμειγνύοντας υδατικά διαλύματα της χιτοζάνης και των συμπολυμερών P(DMAM-co-GMA). Η χημική διασύνδεσή τους επιτεύχθηκε μέσω της διάνοιξης του εποξειδικού δακτυλίου της δομική μονάδας GMA των συμπολυμερών P(DMAM-co-GMA) από την αμινομάδα της χιτοζάνης. Έπειτα από την μελέτη της φυσικοχημικής συμπεριφοράς των μεμβρανών, αξιοποιήθηκαν περαιτέρω ως πιθανά προσροφητικά υλικά για την απομάκρυνση μεταλλοϊόντων Cu2+ από υδατικά διαλύματα CuSO4. Η επιτυχής συμπλοκοποίηση των μεταλλοϊόντων Cu2+ με την μη πρωτονιωμένη χιτοζάνη εξακριβώθηκε μέσω της φασματοσκοπίας FT-IR, ενώ η απομάκρυνσή τους από το υδατικό διάλυμα CuSO4 επιβεβαιώθηκε μέσω της φασματοσκοπίας UV-Vis. Οι διασυνδεδεμένες μεμβράνες στην μη πρωτονιωμένη μορφή τους αποδείχθηκε ότι προσροφούν αποτελεσματικά τα ιόντα Cu2+. Ο μηχανισμός προσρόφησης διερευνήθηκε μέσω της χρήσης κινητικών μοντέλων, αλλά και ισόθερμων μοντέλων προσρόφησης. Κλείνοντας, αποδείχτηκε ότι οι μεμβράνες μπορούν να αναγεννηθούν, καθώς τα ιόντα Cu2+ εκροοφούνται με χρήση υδατικού διαλύματος H2SO4.
|
|---|
